金刚石的介绍

1. 金刚石的介绍

金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身，它是一种由碳元素组成的矿物，是碳元素的同素异形体。金刚石是目前在地球上发现的众多天然存在中最坚硬的物质，同时‘金刚石’不是只有在地球才有产出，现发现在天体陨落的陨石中也有‘金刚石’的生成态相。金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石，1也是贵重宝石。需要注意，石墨与金刚石物理性质完全不同。

2. 金刚石的介绍

金刚石，笔名敖歌，腾讯网腾讯茶道专栏作家，腾讯读书A级签约作家，新浪名博博主。其主要作品有《回家》、《老五进城》、《奔生》等。

3. 金刚石的组成

4. 金刚石的组成

5. 金刚石 简介

金刚石具有优异的物理化学性能：高的硬度、高热导率、高光学透过性能、高化学稳定性、宽禁带宽度、负的电子亲合性、高绝缘性以及良好的生物兼容性等，这使得金刚石成为21世纪最具潜力的新型功能材料。但由于天然金刚石稀少且价格昂贵，无法应用于大规模生产中，从而限制了人们对金刚石的应用。人造金刚石具有与天然金刚石相同的结构和与之相媲美的性能，而且成本低廉，因此有着广泛的应用和商业前景。
金刚石结构
金刚石是典型的原子晶体，属于等轴晶系，它的晶格是一个复式格子，在一个面心立方原胞内有四个碳原子，这四个原子分别位于四个空间的对角线的1/4处。金刚石中碳原子的结合是由于碳原子外壳的四个价电子2s，2p3的杂化而形成共价键（sp3）。每个碳原子和周围四个碳原子共价，一个碳原子在正四面体的中心，另外四个同它共价的原子在正四面体的顶角上，中心的碳原子和顶角上每一个碳原子共用两个价电子。棒状线条视为共价键。因此得出，正四面体中心的碳原子价键的取向同顶角上的碳原子是不同的。比如：若一个的价键指向左上方，则另一个的价键必指向右下方。由于价键的取向不同，这两种碳原子周围的情况也不同，即立方体的顶角及面心上碳原子的周围情况是不同于在对角线上的四个碳原子的情况。因此，金刚石结构式复式格子，由两个面心立方的布喇菲原胞沿其空间对角线位移1/4的长度套构而成。
金刚石优异性能
由于金刚石特殊的晶体结构，使金刚石具有许多优异的性能。诸如在所有的物质中具有最高的硬度（HV≈100GPa）；在30~650℃内，是热导率最优良的固体物质20W/（cm•K）；对于高纯的金刚石，除红外区（1800~2500nm）的一小带外，对红外光和可见光都具有非常优异的透光性能，可应用于短波长光、紫外线的探测器中；金刚石又是良好的绝缘体，室温下电阻率为1016Ω•cm，掺杂后可成为半导体材料，能制作高温、高频、高功率器件；此外还具备许多其他特殊的优异性能，如耐腐蚀、抗辐射、耐高温、化学惰性等。因此，由于金刚石诸多优异的性能使得金刚石在现代化的工业领域有着广泛的应用前景。
金刚石制备
高温高压(HTHP) [8]法
高温高压（HTHP）法最早是以石墨为原料的，引入适宜的金属催化剂Fe、Co、Ni、Mn、Cr等，在2000K以上温度，几万个大气压下可以合成金刚石。目前，高温高压（HTHP）法只能生长小颗粒的金刚石；在合成大颗粒金刚石单晶方面主要使用晶种法，在较高压力和较高温度下（6000MPa，1800K），几天时间内使晶种长成粒度为几个毫米，重达几个克拉的宝石级人造金刚石，较长时间的高温高压使得生产成本昂贵，设备要求苛刻。而且HTHP金刚石由于使用了金属催化剂，使得金刚石中残留有微量的金属粒子，因此要想完全取代天然金刚石还有相当的距离[9]。
1.3.2化学气相沉积(CVD) [10]法
化学气相沉积（CVD）法是在高温条件下使原料分解，生成碳原子或甲基原子团等活性粒子，并在一定工艺条件下，在基材（衬底）材料上沉积生长金刚石膜的方法。常见的CVD方法包括：热化学沉积（TCVD）法，等离子体化学气相沉积（PCVD）法。等离子体化学气相沉积法又可以分为直流等离子体化学气相沉积（DC-PCVD）法、射频等离子体化学气相沉积（RF-PCVD） 法和微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法及微波电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积（ECR-PCVD）法等。
微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）由于微波激发等离子体具有无极放电、污染少、等离子体密度高、成本低、衬底外形适应性强等优点，受到国内外研究者的普边关注。而且其中等离子体是由微波激发产生，微波能通过波导管传输到沉积生长室，使气体激发成为等离子体并分解为各种基团。圆筒状微波等离子体CVD是最基本的一种装置，通过矩形波导管把2.45GHz的微波限制在发生器和生长室之间，衬底经微波辐射和等离子体加热。
微波等离子体CVD法（MPCVD）与热丝CVD法（HFCVD）相比，避免了HFCVD法中因热金属丝蒸发而对金刚石造成的污染以及热金属丝对强腐蚀性气体（如高浓度氧、卤素气体等）十分敏感的缺点，使得在工艺中能够使用的反应气体的种类比HFCVD中多许多；与直流等离子体炬相比，微波功率调节连续平缓，使得沉积温度可连续稳定变化，克服了直流电弧法中因电弧的点火及熄灭而对衬底和金刚石的巨大热冲击所造成的金刚石晶粒容易从基片上脱落的问题[18]；通过对MPCVD反应室结构的调整，可以在沉积腔中产生大面积而又稳定的等离子体球，有利于大面积、均匀地沉积金刚石，这一点又是火焰法所难以实现的[19]。因而MPCVD法制备金刚石的优越性在目前的制备中显得十分突出。

6. 金刚石是什么？

金刚石它是一种由碳元素组成的矿物，是碳元素的同素异形体。金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。
金刚石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体，是指经过琢磨的金刚石。金刚石是无色正八面体晶体，其成分为纯碳，由碳原子以四价键链接，为目前已知自然存在最硬物质。
由于金刚石中的C-C键很强，所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以金刚石硬度非常大，熔点在华氏6900度，金刚石在纯氧中燃点为720~800℃，在空气中为850~1000℃，而且不导电。

扩展资料
金刚石的分布：
世界各地都发现了金刚石矿。其中，澳大利亚、刚果、俄罗斯、博茨瓦纳和南非是著名的五大金刚石产地。
美国马萨诸塞大学的地球物理学家史蒂文·哈格蒂博士在1999年研究了世界各地含有金刚石的熔岩的年代，结果发现，这些含有金刚石的熔岩至少是在过去7个不同的时期在各地喷出的岩浆所形成的，其中最古老的熔岩则是在大约10亿年前形成的。
参考资料来源：百度百科-金刚石

7. 金刚石是由什么构成？

金刚石的化学式C----N个C,金刚石是原子晶体,一块金刚石是一个巨分子,N个C的聚合体.只能用它的元素符号加注释来表示[C(金刚石)]. 　　
  “常林钻石”
金刚石就是我们常说的钻石（钻石是它的俗称），它是一种由纯碳组成的矿物。金刚石是自然界中最坚硬的物质，因此也就具有了许多重要的工业用途，如精细研磨材料、高硬切割工具、各类钻头、拉丝模。还被作为很多精密仪器的部件。

8. 金刚石有哪些特征

金刚石的几种特性金刚石是自然元素类矿物的典型代表，化学成分是碳。金刚石是自然界最硬的物质，硬度10，绝对硬度为石英的1000倍，刚玉的150倍。承压力最大，平均每平方毫米可承受10吨压力。抗磨性最强，但性脆，不耐摔打。金刚石有较强的折光率，呈标准的金刚光泽，经白光照射，立即可被分散成明亮刺眼的单色光折射出来；金刚石有稳定的化学性质，耐强酸强碱腐蚀，熔点较高；金刚石，白天经曝光照射后，晚上能自动发光，历来被称为“夜明珠”。 钻石的颜色钻石的颜色对它质量的评价有极大的影响。由于无色中带“黄”是最常见的减等色素，故目前鉴别钻石的颜色等级（简称色级）时，就以含黄色素的多少来分颜色等级（简称色级）时，就以含黄色素的多少来分颜色等级。色级以百分区别。100色亦称“十足色”，就是纯正的“净水钻”；95色以上都是仅有极微的黄色，在不与纯正钻石相比的情况下，外行人看不出黄色；90色-95色之间亦仅带极微的黄色，略可感觉到色素存在；85色指有较明显的淡黄色；80色指有明显的淡黄色；75色指有显著黄色。75色以下的钻石，一般就很少作装饰物了。有些特殊颜色的钻石，如纯正的艳红，称为“红钻”，艳紫色称为“紫钻”，深蓝称为“蓝钻”，鲜绿称为“绿钻”，蛋黄或深（金）黄称为“金钻”，乌黑称为“黑钻”等等，这些都是极难得的珍品。         两类金刚石矿床        1、原生金刚石矿床：此类矿床都产在金铂利岩中。金铂利岩是一种碱质超基性火山颈岩石，斑状结构。岩石的主要矿物成分镁橄榄石、普通辉石、黑云母、钛铁矿、磷灰石、镁铝榴石、黑色镁钛铁矿铬透辉石，及部分后期热液或自变质次生矿物，伴生斑晶主要为橄榄石、金云母、石榴石钛铁矿等。金刚石以八面体积和菱形十二面体最常见。        2、砂矿金刚石矿床：是指含刚石的金铂利岩经过风化剥蚀而成的残（坡）积砂矿、冲积（河成）砂矿、海成砂矿、冰川漂砾砂矿等。其中以河成冲积砂矿最为重要。如非洲许多国家和我国的湖南、山东、江苏、辽宁等现代河流水系和古河谷阶地中都有重要的金刚石砂矿。 金刚石的重量分级和价格金刚石按每颗不同重量来分级。一般把0.01-0.24克拉的钻石，叫小钻；把0.25-0.99克拉的钻石，中中钻；大于1克拉的钻石叫大钻。大于100克拉的称特大钻石。在国际市场上，不同重量的钻石，每克拉的价格是不同的，钻石愈大价格愈高。一般的计算公式是： N（钻石价格）=M/2×（M+2）×K 式中M为钻石重量（克拉）；K为一克拉的市价基数。但是，现在世界市场上钻石的定价完全操纵在钻石托拉斯手中，近年来，他们常用的公式是： N（钻石价格）=M2×K 这样，不同重量的钻石，价格差距就大多了。 金刚石产地的变迁 在十八世纪四十年代以前，金刚石的产地主要是印度。曾在这里采到不少世界著名的大特大金刚石。如“莫卧大帝”重793克拉、“皮特”重410克拉等。以后金刚石的产地开始转移到巴西，这里也采到不少世界著名的特大金刚石。如“瓦尔加斯总统”重726.6克位、“巴西黑钻”重350克拉等。到1867年，南非发现了更为丰富的金刚石和产金刚石的金伯利岩，采到了更多更好的特大金刚石。如1893年采到的“高贵无比”重995.2克拉、1905年采到世界最大的“库里南”重3106克拉，1934年采到的“琼格尔”重726克拉等。 我国的五颗特大金刚石第一颗，镶嵌在西藏日喀则扎什伦布寺内弥勒佛的眉宇间，重约390克拉，正面看足有核桃大。第二颗，是1937年深秋山东郯城罗甸邦老人拣到的，重281.25克拉，，形似淡黄色小雏鸡，故起名“金鸡”。1938年12月21日，被日本侵略军抢走，至今下落不明。第三颗，是1977年12月21日，山东临沭县常林村魏振芳姑娘在地里拣到的，取名“常林钻石”，呈八面体和和菱形十二面体的聚形，透明，微淡黄色，重158.79克拉。第四颗，是1981年8月15日山东郯城陈埠一位农民拣到的，取名“陈埠一号”，重124.27克拉。第五颗，是1983年11月14日山东蒙阴金刚石矿一个姓张的临时工在大块矿石上发现的，重119.01克拉。 我国发现最早的金刚石戒指我国南京博物馆人员在象山的西晋贵族墓群七号墓中，挖掘出一个金刚石戒指，推测为公元265-316年间的殉葬品，至今已有一千七百多年的历史，为目前我国发现最早的金刚石戒指。这颗金刚石，为八面体晶形，直径一毫米以上。戒指扁圆形，直径为二点二厘米，平素无花纹，上有方形斗状孔长、宽各四毫米。现存于南京博物馆中。 金刚石的晶体形态金刚石，等轴晶系，晶体形态常为八面体、菱形十二面体、立方体及“类球形”的凸八面体、凸十二面体、凸立方体和各种聚形，偶尔见到四面体。“类球形”晶体的形成，一般被认为是晶体成长发育过程中，由于物理化学条件的不稳定，导致已晶出的个体外部，重新软化，使其晶棱、隅角部位溶蚀所造成。近年来在我国辽宁大连金刚石矿里，陆续发现七颗宝石级极为罕见的四面体金刚石，其中一颗有黄豆大小，重1.44克拉，无色透明，晶体完整，填补了我国四面体金刚石的空白。 世界最大的金刚石——“库利南” 它是1905年1月在南非的普列米尔金刚石矿采场上被发现的。这块宝石后来用矿主的名字取名为“库利南”。它是一个大晶体的解理块，并非完整晶体。颜色是带纯净淡蓝色的“水火色”，质地极佳。重量为3106克拉，差不多有一个拳头那么大。此宝石后来由当时的南非当局献给英王爱德华三世。其后由荷兰阿姆斯特丹的著名工匠加工，制得九颗大钻石。最大的叫作“非洲之星”，重530.2克拉，安在英王权杖正中。“库利南第二”重317.4克拉，镶在王冠上。这九颗大钻石和其余96颗小钻全为英皇室占有。 “莱索托布朗”特大金刚石 这个重601.25克拉的“莱索托布朗”特大金刚石，是一个名叫欧内斯廷的妇女1967年于非洲南部的莱索托发现的。政府派三位专家保护她安全拍卖这颗特大金刚石，先是被比利时矿物收藏家尤金·塞拉菲尼以21.636万美元买去。政府只给这个妇女3.241万美元；几个月后尤金·塞拉菲尼又以买价的两倍价转手卖给了美国钻石商哈里·温斯顿。1967年12月哈里·温斯顿为庆贺买到这颗特大金刚石而举行招待会，并特邀了发现这颗特大金刚石的欧内斯廷及她的丈夫到美国参加这个招待会。1968年对这颗特大金刚石估价为100万美元，然后加工成为一些精美的钻石。 “光山”和“光海”金刚石 “光山”和“光海”金刚石，也是重400克拉左右、居世界第十位的特大金刚石。 “光山”和“光海”的原石，于17世纪初在印度南部下古生代地层风化的残坡积砂矿中找到，为蓝绿色。据记载，最初被用作神像的眼珠，后来被磨石两颗稀世珍宝的大宝石“光山”和“光海”，一起镶嵌在印度王的宝座上。再后，“光海”被辗转盗卖，于1773年由沙皇叶卡捷琳娜二世的情夫奥尔格夫买来送给了沙皇，从此改名为“奥尔洛夫”，装饰在沙皇的王笏上。经按新式样翻修重琢，由194.8克拉减到168克拉。“光山”在印度被英国统治者劫走，后被分为大小两颗钻石，大的重106克拉，为英皇室所有，另一颗存放在“不列颠博物馆”中。 “摄政王”特大金刚石 “摄政王”又名“皮特”，是世界第十位的特大金刚石，重400克拉，它是1701年印度的一名奴隶在矿区找到的。他把自己的腿割破，将这颗金刚石藏在绷带里，带伤逃出矿区，托一名水手为其出售，却被这个水手图财伤害了。水手把它卖给了当时的英国驻印度总督，后经工匠琢磨成一颗重136.6克拉的漂亮钻石，转卖给法国的摄政王，取名“摄政王”，现藏于法国国家博物馆里